Hallo zusammen, ich möchte mir einen einfachen IR Lese-/Schreibkopf für den Stromzähler bauen, welcher auf TTL-Level (3,3V) arbeitet. Ziel ist es, die Daten sowohl mitlesen zu können, als auch auf einem zweiten dieser Köpfe an einen existierenden Lesekopf weitergeben zu können (in dem Fall an einen Tibber Pulse), so dass ich die Daten weiterhin lesen kann, auch wenn ich einen Lesekopf eines Drittherstellers im Einsatz habe. Anbei meine Schaltung, die ich prototypisch zusammengesteckt habe. Als TX LED setze ich eine IR-LED mit passendem Vorwiderstand ein. Wenn ich an RX einen ESP8266 (oder USB-TTL-Adapter) anschließe, bekomme ich saubere Daten vom Zähler. Wenn ich die Daten vom ESP8266 wieder nach TX ausgeben lasse, kommt am Tibber Pulse korrekt an, der vor der TX-LED hängt. Lasse ich den ESP8266 komplett weg und verbinde direkt RX und TX, geht es nicht mehr. Ich habe Testweise mal einen ESP8266 anstatt der TX-LED angeschlossen (und das Signal invertiert, das geht beim ESP per Pin-Konfiguration). Interessanter Weise scheint es verfälscht zu werden. Beispielsweise kommt statt 0x1b1b1b1b ein 0x12121212 an (das ist die Startsequenz der SML-Nachricht des Zählers). Ich bin mit meinem (bescheidenen) Latein leider am Ende, woran es liegen könnte. Der 8850er PNP ist mit 100MhZ spezifiziert, der sollte doch 9600 baud gut hinbekommen, oder? Habe ich noch einen Denkfehler? Ich habe noch diese Schaltung gefunden, bei der ein Schmitt-Trigger eingesetzt wird. Ist das in meinem Fall vielleicht auch notwendig, um saubere Signalflanken zu bekommen? https://wiki.volkszaehler.org/hardware/controllers/ir-schreib-lesekopf-ttl-ausgang
Ich habe die TX-Seite nochmal angepasst, jetzt funktioniert es. Mich würde trotzdem interessieren, warum es in der ersten Variante diese Probleme gab.
Beim ersten Mal muss es sich um einen Bearbeitungsfehler gehandelt haben. Sowohl das erste als auch das zweite Schema sind akzeptabel. Die Geschwindigkeit der Transistoren ist hier nicht wichtig. Jeder Transistor kann verwendet werden. Sie können die Funktionsweise dieser Schaltungen mit einem Prüfgerät überprüfen. Legen Sie 0,5 - 1 Hertz auf TX, bringen Sie es zum Spiegel und prüfen Sie den Signalpegel auf RX. R1 ist 10 - 20 kOm. Übersetzt mit www.DeepL.com/Translator (kostenlose Version)
Guten Morgen Pavel, vielen Dank für die Analyse. Ich denke auch, dass beide Schaltungen funktionieren sollten. Variante 1 finde ich besser, da es in der TX-Schaltung keinen dauerhaften Strom zwischen GND und VCC gibt, TX high ist (Normalzustand ). Ich habe aber beide Schaltungen in verschiedenen Varianten aufgebaut und getestet (Schaltung 1 mit zusätzlichem Transistor zur Verstärkung vor/nach dem NPN) - immer mit dem gleichen Ergebnis. Meine Vermutung ist, dass irgend eine Signalflanke nicht sauber ist (an der recht knapp gehaltenen Empfehlung, mit ein Oszi zuzulegen ist also was dran, auch wenn das den Rahmen dieses Projektes etwas sprengen würde und auch sonst kein besonders hilfreicher Kommentar war). Ich werde die Schaltung jetzt in Variante 2 umsetzen. Variante 1 kommt parallel dazu für eine Kontroll-LED zum Einsatz, da kommt es nicht auf ein sauberes Signal an. Wenn die Platine da ist, finde ich sicher auch mal die Möglichkeit, beide Ausgänge in einem Oszi anzuschauen. Viele Grüße, Michael.
Michael W. schrieb: > Anbei meine Schaltung, die ich prototypisch zusammengesteckt habe. Als > TX LED setze ich eine IR-LED mit passendem Vorwiderstand ein. Die Schaltung ist prinzipiell OK. Aber der Empfangsteil ist sehr niederohmig. R1 sollte eher in Richtung 10k gehen. Aber auch dann muss der Sender ausreichend Licht liefern. > Wenn ich an RX einen ESP8266 (oder USB-TTL-Adapter) anschließe, bekomme > ich saubere Daten vom Zähler. Wenn ich die Daten vom ESP8266 wieder nach > TX ausgeben lasse, kommt am Tibber Pulse korrekt an, der vor der TX-LED > hängt. > > Lasse ich den ESP8266 komplett weg und verbinde direkt RX und TX, geht > es nicht mehr. Merkwürdig. An sich sollte das funktionieren. > Ich bin mit meinem (bescheidenen) Latein leider am Ende, woran es liegen > könnte. Der 8850er PNP ist mit 100MhZ spezifiziert, der sollte doch 9600 > baud gut hinbekommen, oder? Ja. > Habe ich noch einen Denkfehler? Vermutlich einen Fehler im Aufbau. Z.B. Kollektor und Emitter vertauscht. Dann geht die Schaltung scheinbar, die Stromverstärkung ist aber mieserabel. Prüfe deinen Aufbau nochmals genau. > Ich habe noch diese Schaltung gefunden, bei der ein Schmitt-Trigger > eingesetzt wird. Ist das in meinem Fall vielleicht auch notwendig, um > saubere Signalflanken zu bekommen? Das weißt du nur, wenn du mit einem Oszilloskop mißt. > https://wiki.volkszaehler.org/hardware/controllers/ir-schreib-lesekopf-ttl-ausgang Beitrag "Re: Smartmeter - MT681 - Fehler beim IR-Lesen" Beitrag "Logarex eHZ liefert keine zuverlässigen Daten mit IR-Lesekopf"
Michael W. schrieb: > Ich habe aber beide Schaltungen in verschiedenen Varianten aufgebaut und > getestet (Schaltung 1 mit zusätzlichem Transistor zur Verstärkung > vor/nach dem NPN) - In Schaltung 1 wird ein PNP Transistor benötigt! Hast du den auch WIRKLICH benutzt UND richtig angeschlossen? > Ich werde die Schaltung jetzt in Variante 2 umsetzen. Such lieber den Fehler, dann lernst du auch was! Man kann Schaltung 1 auch mit einer normalen, roten LED und Handbetrieb testen. Eingang HIGH: Licht aus Eingang LOW: Licht an
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Schaltungsaufbau hatte ich auch vermutet aber schon x-Mal kontrolliert und neu aufgebaut. Ich habe die Schaltung gerade vor mir. https://www.componentsinfo.com/wp-content/uploads/2018/10/s8550-transistor-pinout-equivalent.gif Emitter ganz links auf Plus. Basis in der Mitte via 10K an RX (zwischen R1 und dem Fototransistor). Kollektor ganz rechts an Plus meiner LED Minus der LED per Widerstand an GND
Und man muss bei der Polung der IR-LED aufpassen! Da ist das kurze Bein die KATOHDE (-)! Das kann man aber mittels Diodenprüfung im Multimeter nachmessen.
InSchaltung 1 habe ich einen 8550D PNP. Ich kann die Funktion optisch mit einer grünen LED sowie mit dem Handy auch mit der IR-LED verifizieren. Es kommt dort auch ein "fast richtiges" invertiertes UART-Signal raus - aber eben nur fast richtig.
Falk B. schrieb: > Und man muss bei der Polung der IR-LED aufpassen! Da ist das kurze Bein > die KATOHDE (-)! Das kann man aber mittels Diodenprüfung im Multimeter > nachmessen. Das hatte ich nicht gewusst und Minus am vergossenen großen Teil angeschlossen - die LED leuchtet auch wie erwartet wenn bestromt (mit der Handykamera sichtbar). Andersrum leuchtet nix.
Michael W. schrieb: > Schaltungsaufbau hatte ich auch vermutet aber schon x-Mal kontrolliert > und neu aufgebaut. Ich habe die Schaltung gerade vor mir. > > https://www.componentsinfo.com/wp-content/uploads/2018/10/s8550-transistor-pinout-equivalent.gif > > Emitter ganz links auf Plus. FALSCH! In deinem Bild sind Emitter und Kollektor vertauscht! Man muss immer beachten, ob die Darstellung im Datenblatt von oben oder unten gezeichnet ist! Hmmm, ich sehe hier gerade in einem anderen Datenblatt, daß dort auch die gleiche Pinbelegung wie bei dir gezeigt wird! Das entspricht aber nicht dem Standard. Weicht der nun WIRKLICH in der Pinbelegung ab oder ist da ein Fehler im Datenblatt? Das kann man nur mit einem Transistortester messen. Bei vertauschtem Kollektor-Emitter ist die Stromverstärkung mies. Moment. Man kann es auch mittels Sperrspannungstest messen. Siehe Anhang. Dabei mißt man die Spannung zwischen Basis (immer Mitte) und dem Anschluß an -. Wenn man dort die volle Batteriespannung mißt, sperrt die Diode, das ist der Kollektor. Wenn man nur ca. 5-7V mißt, ist die Diode im Durchbruch, das ist der Emitter. > Basis in der Mitte via 10K an RX (zwischen R1 und dem Fototransistor). > Kollektor ganz rechts an Plus meiner LED > Minus der LED per Widerstand an GND Erspar und solche Lyrik und zeig uns ein gutes Bild vom realen Aufbau!
In der Variante 2 mit 2x NPN (8050D) funktioniert der Aufbau super. Die IR-LED ist auch stark genug, um den Lesekopf nur grob vor der LED zu positionieren. Die grüne Kontroll-LED hängt ebenfalls am RX mit einem 8550D (Schaltungsvariante 1) und blinkt in der optischen Prüfung im Gleichtakt mit der IR LED.
Michael W. schrieb: > In der Variante 2 mit 2x NPN (8050D) funktioniert der Aufbau super. Die > IR-LED ist auch stark genug, um den Lesekopf nur grob vor der LED zu > positionieren. Du hast dir da ein paar exotische Transistoren ausgesucht. Ein 1,5A NPN für sowas?
Michael W. schrieb: > welcher auf TTL-Level (3,3V) arbeitet Standard TTL arbeitet nicht mit 3,3V. Wie kommst du in diesem Zusammenhang auf TTL? Michael W. schrieb: > Meine Vermutung ist, dass irgend eine Signalflanke nicht sauber ist > (an der recht knapp gehaltenen Empfehlung, mit ein Oszi zuzulegen ist > also was dran, auch wenn das den Rahmen dieses Projektes etwas sprengen > würde und auch sonst kein besonders hilfreicher Kommentar war). Das hat wahrscheinlich eher damit zu tun, dass der ESP CMOS-Eingänge besitzt, die stromlos angesteuert werden (Grenzwerte für die Eingangsspannung: V_IL<0.25 V_IO bzw. V_IH>0.75 V_IO), während deine Ausgangsstufe Strom zur Ansteuerung benötigt, die der Phototransistor noch zusätzlich zu dem für die 2.2kΩ erforderlichen liefern muss (R1 und/oder das CTR vom OC ist bei dir zu klein). p.s. Den Kommentar magst du vielleicht als nicht besonders hilfreich ansehen, aber halb blind rumzulaufen, ist halt keine gute Option, wenn man nicht über die nötigen Kenntnisse/Informationen verfügt, um sich anders zu helfen. Du könntest z.B. die Schaltung in LTSpice simulieren und dir angucken, wie sich die Signale benehmen.
Falk B. schrieb: > Du hast dir da ein paar exotische Transistoren ausgesucht. Ein 1,5A NPN > für sowas? Ich hab bei JLC nach "basic parts" gesucht, da gibt's nur 15 Transistoren im SOT-23 Gehäuse. Vom 8550 hatte ich ne Handvoll in der Bastelkiste, so dass ich die Schaltung verproben konnte.
> Man kann es auch mittels Sperrspannungstest messen. Siehe > Anhang. Dabei mißt man die Spannung zwischen Basis (immer Mitte) und dem > Anschluß an -. Wenn man dort die volle Batteriespannung mißt, sperrt die > Diode, das ist der Kollektor. Wenn man nur ca. 5-7V mißt, ist die Diode > im Durchbruch, das ist der Emitter. Ich habe das mal auf PNP umgebaut. Ist das so korrekt? Zum Messen des Transistors 1x so und dann noch einmal mit C/E vertauscht? Ich verstehe noch nicht ganz, wo genau ich messen soll. >> Basis in der Mitte via 10K an RX (zwischen R1 und dem Fototransistor). >> Kollektor ganz rechts an Plus meiner LED >> Minus der LED per Widerstand an GND > > Erspar und solche Lyrik und zeig uns ein gutes Bild vom realen Aufbau! Foto und Schaltpläne habe ich im Thread angehängt. Edit: Zwischen Basis (Out2) und Plus (9V) messe ich 0.8V, egal wie rum ich den Transistor drehe.
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Michael W. schrieb: >> Man kann es auch mittels Sperrspannungstest messen. Siehe >> Anhang. Dabei mißt man die Spannung zwischen Basis (immer Mitte) und dem >> Anschluß an -. Wenn man dort die volle Batteriespannung mißt, sperrt die >> Diode, das ist der Kollektor. Wenn man nur ca. 5-7V mißt, ist die Diode >> im Durchbruch, das ist der Emitter. > > Ich habe das mal auf PNP umgebaut. Ist das so korrekt? NEIN! Meine war schon für PNP korrekt. Du willst die Sperrspannung messen! Also muss man Sperrspannung anlegen! > Ich verstehe noch nicht ganz, wo genau ich messen soll. Natürlich an den beiden angeschlossenen Pins, nicht am offenen PIN! > Edit: Zwischen Basis (Out2) und Plus (9V) messe ich 0.8V, egal wie rum > ich den Transistor drehe. Weil du falsch mißt. Siehe oben.
> Foto und Schaltpläne habe ich im Thread angehängt. > > Edit: Zwischen Basis (Out2) und Plus (9V) messe ich 0.8V, egal wie rum > ich den Transistor drehe. Das ist kein Schaltplan, noch dazu mit zwei Out-Signalen. Wo kommt das Signal rein? Was wird wo angeschlossen (bei den OUTs) Und wenn man sich angewöhnt, positivere Potentiale oben zu platzieren, negativere unten, so wie in jedem Schaltplan (wenn man nicht gerade einen 50 Jahre alten, oder zu komplexen Schaltplan hat), und wenn man weiß, wie rum ein PNP in Bezug auf diese Potentiale eingebaut wird, dann sollte Dir doch auffallen, daß der PNP jedenfalls verkehrt herum drin ist.
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Falk B. schrieb: > Michael W. schrieb: >>> Man kann es auch mittels Sperrspannungstest messen. Siehe >>> Anhang. Dabei mißt man die Spannung zwischen Basis (immer Mitte) und dem >>> Anschluß an -. Wenn man dort die volle Batteriespannung mißt, sperrt die >>> Diode, das ist der Kollektor. Wenn man nur ca. 5-7V mißt, ist die Diode >>> im Durchbruch, das ist der Emitter. >> >> Ich habe das mal auf PNP umgebaut. Ist das so korrekt? > > NEIN! Meine war schon für PNP korrekt. Du willst die Sperrspannung > messen! Also muss man Sperrspannung anlegen! > >> Ich verstehe noch nicht ganz, wo genau ich messen soll. > > Natürlich an den beiden angeschlossenen Pins, nicht am offenen PIN! > >> Edit: Zwischen Basis (Out2) und Plus (9V) messe ich 0.8V, egal wie rum >> ich den Transistor drehe. > > Weil du falsch mißt. Siehe oben. Sorry, da stand ich auf dem Schlauch. Hab die Schaltung jetzt nachvollzogen und hoffentlich verstanden. Mit einem BC328 konnte ich bei 12V Eingang 12V (Kollektor) und 8V (Emitter) messen. Mit dem 8550 messe ich 12V und 11V - ist das signifikant genug? Wenn ja ist es tatsächlich so, dass der Emitter rechts und mein Datenblatt falsch ist. PS: gemessen zwischen Basis und dem fraglichen Pin, der zur Messung am R hängt (C/E)
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Michael W. schrieb: > Edit: Zwischen Basis (Out2) und Plus (9V) messe ich 0.8V, egal wie rum > ich den Transistor drehe. Dann ist es ein BJT. Bei falschem Einbau sinkt die Verstärkung. Falk B. schrieb: > Vermutlich einen Fehler im Aufbau. Z.B. Kollektor und Emitter > vertauscht. Dann geht die Schaltung scheinbar, die Stromverstärkung ist > aber mieserabel. Die Messung der Vorwärtsspannungen von BE- und BC-Übergang liefert dir nicht die nötige Information, weil sowohl BE- als auch BC einen Halbleiterübergang darstellen, nur mit unterschiedlich starker Dotierung (bei einem PNP-BJT: p-n-p). https://de.wikipedia.org/wiki/Transistor#/media/Datei:NPN_transistor_basic_operation.svg
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Michael W. schrieb: > Sorry, da stand ich auf dem Schlauch. Hab die Schaltung jetzt > nachvollzogen und hoffentlich verstanden. Mit einem BC328 konnte ich bei > 12V Eingang 12V (Kollektor) und 8V (Emitter) messen. > > Mit dem 8550 messe ich 12V und 11V - ist das signifikant genug? Hmm, ist knapp. Dreh mal die Spannung auf 15-20V hoch. > PS: gemessen zwischen Basis und dem fraglichen Pin, der zur Messung am R > hängt (C/E) Mein Gott, leidest du auch unter ADHS? In einer Schaltung hängt der Widerstand an der Basis. Warum meinst du, die Schaltung immer wieder verändern zu müssen? Warum kannst du sie nicht einfach so nutzen, wie dargestellt?
Rainer W. schrieb: > Die Messung der Vorwärtsspannungen von BE- und BC-Übergang liefert dir > nicht die nötige Information, weil sowohl BE- als auch BC einen > Halbleiterübergang darstellen, nur mit unterschiedlich starker Dotierung Ach was? Un wer will hier die Vorwärtsspannung messen? Schau mal genau hin und lies, was ich schrieb!
Falk B. schrieb: >> Mit dem 8550 messe ich 12V und 11V - ist das signifikant genug? > > Hmm, ist knapp. Dreh mal die Spannung auf 15-20V hoch. Bei 20V sind es 20 und knapp 12 Volt >> PS: gemessen zwischen Basis und dem fraglichen Pin, der zur Messung am R >> hängt (C/E) > > Warum meinst du, die Schaltung immer wieder > verändern zu müssen? Warum kannst du sie nicht einfach so nutzen, wie > dargestellt? Ich hatte die Schaltung ohne erneute Veränderung aufgebaut und hier nur falsch ergänzt. Sollte heißen gemessen zwischen der Basis, die am R hängt und dem fraglichen Pin.
Michael W. schrieb: > Falk B. schrieb: >>> Mit dem 8550 messe ich 12V und 11V - ist das signifikant genug? >> >> Hmm, ist knapp. Dreh mal die Spannung auf 15-20V hoch. > > Bei 20V sind es 20 und knapp 12 Volt OK, dann ist der Pin mit den 12V der Emitter, auch wenn das etwas viel ist. Die meisten Transistoren dieser Art haben da um die 5-8V Durchbruchsspannung. > Ich hatte die Schaltung ohne erneute Veränderung aufgebaut und hier nur > falsch ergänzt. Ohje. > Sollte heißen gemessen zwischen der Basis, die am R > hängt und dem fraglichen Pin. OK. Nun wissen wir aber, daß die Pinbelegung zu diesem Transistor in mehreren Datenblättern falsch ist. Bau den Transistor richtig rum ein und test nochmal. Dann sollte auch Version 1 laufen, vor allem, wenn du beim Empfänger R1 auf 10k erhöhst, da muss der Phototransistor nicht soviel Strom schalten. Oder nimm gleich den BC328, wenn du den da hast. Das ist ein Standard-PNP.
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Falk B. schrieb: > Nun wissen wir aber, daß die Pinbelegung zu diesem Transistor in > mehreren Datenblättern falsch ist. Bau den Transistor richtig rum ein > und test nochmal. Dann sollte auch Version 1 laufen, vor allem, wenn du > beim Empfänger R1 auf 10k erhöhst, da muss der Phototransistor nicht > soviel Strom schalten. > > Oder nimm gleich den BC328, wenn du den da hast. Das ist ein > Standard-PNP. Hab ich gemacht, einmal mit dem BC328, einmal mit dem 8550. In beiden Fällen kommt beim Tibber Pulse nichts verwertbares an. Kontrolle mit dem ESP8266 ergibt verfälschte Daten. Transistor war falsch herum aber das scheint nicht das einzige Problem zu sein. Ich hab jetzt Amazon B0B3HRD5BD bestellt, das ist ein preiswertes Oszi + Komponenten-Tester. Über Ostern baue ich die Schaltung nochmal auf dem Schreibtisch auf, sende hüben Daten mit dem UART rein und verteste das nochmal komplett. Vielen Dank soweit schonmal für die vielen Tipps und Ratschläge.
Michael M. schrieb: > Wenn R1 auf mindestens 10k vergrößert wird, sollte es mit dem BC328-40 > funktionieren. DIE Information ist ja GANZ neu, geradezu INNOVATIV!
Falk B. schrieb: > DIE Information ist ja GANZ neu, geradezu INNOVATIV! Ja, genau! Und das Beste daran ist, dass alle drei Infos miteinander verknüpft in ein- und demselben Beitrag drin vorkommen, nämlich in meinem Beitrag und leider nicht in deinem! Es handelt sich dabei um folgende Infos: 1. R1 auf 10k erhöhen. 2. BC328-40 einsetzen. 3. Anschlussbelegung BC328. Ich würde sogar fast schon sagen, dass man einen BC558 einsetzen sollte, wegen der höheren Verstärkung. Übrigens, der BC558 hat die gleiche Anschlussbelegung wie der BC328 ;)
Falk B. schrieb: > Un wer will hier die Vorwärtsspannung messen? Niemand will das, aber Michael versucht durch die Messung herauszubekommen, ob der Transistor richtig gedreht ist. Michael W. schrieb: > Edit: Zwischen Basis (Out2) und Plus (9V) messe ich 0.8V, egal wie rum > ich den Transistor drehe.
Oszi und Transistor-Tester sind da. Leider komme ich vor Ostern nicht dazu, mich in die Arbeit mit einem Oszi einzuarbeiten. Kommende Woche hätte ich die Möglichkeit. Was genau würde mann denn messen? Ich würde mal ein UART-Signal, welches aus dem ESP kommt mit dem vergleichen, was beide Schaltungen auswerfen. Eins konnte ich mit dem Gerät aber schon feststellen. Der 8550er Transistor hat E-B-C in der Reihenfolge, wie sie im Datenblatt steht (genau anders herum als der BC328). Daran lag es also nicht.
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